Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Среднее значение относительной амплитуды о=~о'е "/ей~=а $г 2 о (3.5.19) На рис. 3.19, а изображены кривые распределения (3.5.15) и (3,5.17), построенные для различных значений составляющей сигнала. По мере роста сигнала (т. е. величины а = Е,(ох) закон распределения нормализуется. Зто легко уяснить из векторной диаграммы рис. 3.18. Действительно, по мере роста вектора Е, результирующий вектор 159 Ер располагается все ближе к вектору Е„величина которого распределяется по гауссовскому закону.
Кривая распределения фазы при а = 0 гп ((рр) = 1/2п (3.5,20) т. е. фаза равномерно распределена в интервале — и ( грр ( ( и. По мере увеличения амплитуды стабильной составляющей распределение фззы все больше группируется около этой составляющей (рис. 3.19, б).
йо йг йг йг Р т г г О б б г Г-г,/Пр -З -гя/г-~П б П/г глбтГР, и! б) Рнс. ЗЛЗ. Плотность распределения относительной амплитуды (а) н фазы (б) отраженного снгнала от сложной цели для разных от- ношеннй а=во/о 2. Плотность распределения ЗОП. В соответствии с формулой (3.1.6) о„= КЕ', (3.5.21) где К вЂ” коэффициент пропорциональности. Величина о„ так же, как и Ер, является случайной величиной. Аналогично ЭОП блестящей точки равна пно = КЕо, (3.5.22) а средняя ЭОП совокупности случайных отражателей— оох = КЕзо = К(Ед! + Ех,) == К2ох . (3.5,23) Для среднего значения результирующей ЭОП с учетом блестящей точки после усреднения Е* = (Ео+ Ея,)а+ + Егг получаем формулу о„=о„о +воз. (3.5,24) !60 )= ' ('ч+' »'"'/ / '~"ч - (3.5.25) гв(о„= =е оцх Удобно пользоваться законом распределения безразмерной случайной величины оч/оч. С помощью функционального преобразования, аналогичного (3.5.25), получаем ш(=ч)=(1+р)ехр — ~~р+(1+р) =ч~~ х х/е 2 )г(!+р)=~1 (3527) оч ~ где р= па./о„х.
При отсутствии блестящей точки для сильно флуктуирующей цели при а„, = О, т. е. р = О, имеем ш (и ) — ! е-чч/ ч х (3.5.28) о„х и соответственно гэ (оц/оцд = е 'ч/'цх. (3.5.29) Таким образом, ЭОП множества случайных отражателей распределяется по экспоненциальному закону. В другом крайнем случае ръ! (основную роль играет блестящая точка) происходит нормализация распределения ЭОП. Экспоненциальный закон распределения ЭОП подтвержден, например, для реактивных и поршневых самолетов в 3-ем диапазоне длин волн.
При этом измеренное время корреляции т„ ж 0,05 с, что для экспоненцнальной корреляционной функции дает ширину спектра флуктуаций ЬРеа ж 1/2птн —— 3,2 Гц. 3, ЭОП самолетов. Лля таких больших нерегулярных объектов, как самолеты (а также корабли), ЭОП может колебаться в пределах 20 дБ при изменении углового положения цели на 1'.
Это определяет соответствующие флуктуации сигнала во времени. Поэтому используются лишь усредненные значения ЭОП о„для различных направлений 16$ При нахождении закона распределения вероятности ЭОП необходимо произвести функциональное преобразование плотности распределения величины Ер. ш (о„) = ш (Еэ)~МЕ„/йа„!. (3.5.25) Так как с(Ермо„= 1/23 К )/о„, то с учетом (3.5.22) н (3.5.23) выражение (3.5.13) ле~ко преобразуется к виду падающей волны прн большом числе измерений. Приводимые в литературе данные следует считать приближенными (табл. 3.2).
Наблюдается определенная частотная зависимость: в среднем ЭОП прн А ж 1О см на 60% выше, чем прн А ж 23 см. Качественное объяснение этого дает формула (3.2.22), Как видно нз табл. 3.1, ЗОП различных самолетов зависит не только от нх размеров, но н от числа, расположения н конструкции двигателей, ЭОП малага корабля составляет примерна 130 м' р крейсера — 18 000 м' н не зависит ат частоты, дла человека он 0,8 мв. Т а б л н н а 3.2' эап.
иь лри Наине велим Х и и . ев л лм О йс тии самолете вил лслсстсли ва си !в см ~ ее,с Ч!!сони! Турбовинтовой на крыле 13 26,! 8 28,56 Са таус!!с Йвухконтурный турбореактивный на хвосте фюзелв- жа ЗЗ 15 Двухконтурный турборевктивный иа пилонах пол крылом Бос !п 6-707 46,61 13 21 280 44,42 ' Каб!ай д Е. Тесйп!са! Мопойгарй Т. Мо 657001, И67. 3.8. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕЛЕИ 1. Явление поляризации. Как известно, поляризация радиоволн определяет закон изменения направления н величины вектора электрического (нлн магнитного) поля в данной точке пространства во времени (например, за период колебания несущей частоты). Различают линейную, круговую 162 и эллиптическую поляризации.
При линейной поляриза. ции вектор электрического поля (вместе с перпендикулярно расположенным вектором магнитного поля), изменяясь с частотой поля, остается параллельным самому себе (в зависимости от ориентации относительно горизонтальной по. верхности Земли линейная поляризация называется горизонтальной или вертикальной). При круговой поляризации электрический вектор вращается с частотой поля, так что его конец описывает в пространстве винтовую линию, а проекция конца вектора на плоскость, перпендикулярную направ- У лению распространения, описывает Е за один период колебания окружность. Эллиптическая поляризация отличается тем, что эта окружность превращается в эллипс, так как величина вектора при враще- Х. нии изменяется. В зависимости от направления вращения вектора электрического поля для наблюдателя, смотрящего вдоль направления распространения волны (т.
е. с тыльной стороны антенны) по Рис. здв. Разложение или против часовои стрелки, различают правую или левую эллин- то~ы Базисные векторы тическую, или круговую поляризацию (иногда, особенно в физике, считают, что наблюдатель смотрит в направлении источника излучения). Заметим, что любую поляризацию можно считать эллиптической, так как для линейной отношение осей эллипса равно нулю, а для круговой — единице. Эллиптически поляризованная волна может быть представлена множеством способов с использованием разложения по двум ортогональным единичным (в общем случае комплексным) векторам, образующим так называемый поляризационный базис. В качестве базисных векторов широко применяются декартовы и круговые, Декартовы базисные векторы !„н!э (рис.
3.20) характеризуют линейные поляризации вдоль осей х и д. Соответственно комплексный вектор электрического поля раскладывается на горизонтально и вертикально поляризованные векторы: Е =Е,,+Е,=Е„( +Е,1х, 1БЗ (3.6. !) (3.6.6) Если фазовый сдвиг между Е„и Е, равен О, то волна поляризована линейно. Для других значений'фазового сдвига волна поляризована эллиптически, а если Е, = Е, и фазовый сдвиг равен и/2, то имеет место круговая поляризация. Если же Е„и Е, — случайные функции времени, то при их неполной корреляции говорят о частичной поляризации (соответственно полная корреляция дает полную поляризацию).
Круговые базисные векторы включают право- и левоциркуляцнонные 1п и 1 . Каждый из них построен иэ линейных векторов вдоль осей х и р, имеющих амплитуды 1/)/ 2 (тогда амплитуды 1 и 1л будут равны 1) и сдвинутых по фазе на п/2, т. е. )п = (1„+ )1,)/)/2! 1л = (1в — !!в)/ 2. (3.6.2) В этом случае разложение комплексного вектора электрического поля при произвольной поляризации на сумму право и левовращающегося векторов Е, и Е„, т.
е, двух противоположных поляризованных по кругу волн, имеет вид Е=Еп 1-Ел=Ел(в+Ел'л. (3.6.3) Сопоставление (3.6.1), (3.6.2) и (3.6.3) позволяет получить Е,=(Е,— )Е,)/)/2 ! Е,=(Е, +)Е,)/2. (3.6 4) или в матричном -виде (("))=ц 'ц)l"! где 1! Т й =- =.— !! . 1~ — матрица преобразования. Уз й! +!! Обратное преобразование имеет вид ((")(-" "й-((")! где и У'П '==!! . ~~ — матрица, обратная 11Т!!. УЕ й+! — 1 2, Матрица отражения.
Радиолокационные цели, как правило, анизотропны, т. е. ортогональные составляющие падающей волны Епв и Епв претерпевают при отражении изменения (имеет место деполяризация). Например, тонкий вибратор при любой поляризации падающей волны дает отраженную волну с линейной поляризацией вдоль вибра- !64 тора. Прн наличии в падающей волне двух ортогональных составляющих одна из них может оказаться подавленной. Поле отраженного сигнала от сложной цели практически всегда поляризовано эллиптически. Например, при облучении самолета линейно-поляризованной волной (в диапазоне 3 и 10 см) возникает перекрестная (поперечно поляризованная) волна, которая в среднем на !О дБ мйныне основной.
Горизонтальная и вертикальная составляющие поля падающей волны преобразуются при отражении в соответствующие составлякяцие отраженной волны, характеризуе- Риц З.зп Общая карактеристика катрины отражения (а). и разло- жеиия вектора поля Лля шара (б) и вибратора (в) мые комплексными коэффициентами К и К„(параллельные поляризации).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
